Ekosystém je spoločenstvo organizmov (ako sú rastliny, zvieratá a iné organizmy), ktoré sa navzájom ovplyvňujú v rámci určitej geografickej oblasti alebo prostredia. Všetka existujúca biodiverzita v rámci ekosystému je organizovaná do trofických úrovní na základe existujúcich potravinových alebo trofických interakcií, od mikroskopických organizmov po megafaunu. Táto štruktúra potravných vzťahov medzi korisťou a predátormi je určená niekoľkými faktormi, ako sú energetické toky a špecifické vlastnosti daného druhu.
Od ekológa Verdeho vám odporúčame dozvedieť sa viac o toku energie v ekosystémoch prostredníctvom tohto článku, v ktorom budeme hovoriť o definícia toku energie v ekosystémoch, charakteristika a príklady.
Definícia toku hmoty a energie v ekosystémoch
Všetky živé bytosti, ktoré obývajú ekosystém, potrebujú hmotu a energiu, aby mohli vykonávať svoje životné funkcie, a teda rozvíjať svoje životné cykly. Živé bytosti v ekosystéme sú zoskupené do trofické úrovne podľa spôsobu, akým získavajú hmotu a energiu, pričom rozlišujú tieto úrovne:
- Výrobcovia: tvorené autotrofnými organizmami zodpovednými za zachytávanie a využívanie slnečnej energie na premenu anorganickej hmoty na organickú.
- Spotrebitelia: Sú to heterotrofné organizmy, ktoré sa živia producentmi, čím získavajú potrebnú hmotu a energiu. Tie sa podľa pomeru predácie delia na primárnych spotrebiteľov, sekundárnych spotrebiteľov a terciárnych spotrebiteľov.
- Rozkladače: Do skupiny rozkladných organizmov patria baktérie a huby, ktoré rozkladajú a premieňajú organické a anorganické zvyšky na materiál, ktorý neskôr využijú výrobcovia.
teda toky energie v ekosystéme ako ho výrobcovia zachytávajú a fixujú vo forme hmoty a postupne sa prenáša do vyšších trofických úrovní, vždy prostredníctvom predátorských vzťahov, čím vzniká tzv. tok hmoty a energie z ekosystémov. Ak chcete túto tému ďalej rozšíriť a lepšie pochopiť toky medzi úrovňami, odporúčame vám prečítať si tento ďalší príspevok od Green Ecologist na tému Čo sú to trofické úrovne, čo sú a aké sú príklady.
Ako prebieha pohyb energie v rámci ekosystému
Slnko je hlavným zdrojom energie pre väčšinu ekosystémov na planéte Zem. Ale ak slnko dodá potrebnú energiu, Ako prebieha tok energie v ekosystémoch? Toto je postup:
- Slnečná energia je absorbovaná a fixovaná v hmote prostredníctvom fotosyntézy výrobcami, zložkami základne trofického reťazca; energia fixovaná procesom fotosyntézy je ekvivalentná iba 1% z celkového množstva slnečnej energie, ktorá dosiahne zemský povrch.
- Táto energia sa spolu s hmotou vo forme biomasy prenáša v nasledujúcich trofických úrovniach, až kým nedosiahne vyššie úrovne s účinnosťou medzi 10 – 20 % medzi jednou úrovňou, čo vedie k tok hmoty a energie ekosystému.
- Energia v ekosystéme sa pri pohybe ekosystémom rozptýli, to znamená, že sa postupne uvoľňuje do prostredia na každej trofickej úrovni vo forme tepla prostredníctvom procesu bunkového dýchania. Tieto straty energie medzi rôznymi trofickými úrovňami obmedzujú dĺžku trofických reťazcov a biomasu, ktorá dosiahne vyššie trofické úrovne. teda tok energie v ekosystéme je jednosmerný, to znamená, že sa pohybuje jedným smerom od producentov k vyšším trofickým úrovniam.
- Naopak, hmota, ktorá je výsledkom každej trofickej úrovne (mŕtvoly živých bytostí, zvyšky ich organizmov, exkrementy, konáre, suché lístie…), sa hromadí v pôde a zostáva k dispozícii rozkladajúcim sa organizmom, ktoré následne tiež uvoľňujú energiu vo forme tepla do okolia.
- Tieto rozkladače sú zodpovedné za premenu tejto organickej hmoty a jej návrat do prostredia vo forme anorganickej hmoty, ktorú opäť využijú autotrofné organizmy na vstup do potravinovej siete. Preto sa rozlišuje uzavretý cyklus hmoty a jednosmerný tok energie.
Jeden z charakteristiky toku energie v ekosystémoch Najdôležitejšie je, že na jednej strane energia nevzniká ani neničí, iba sa premieňa a na druhej strane táto zmena tvaru prináša stratu energie vo forme tepla.
Príklady toku energie v ekosystémoch
Štruktúra ekosystémov v trofických úrovniach a tok ich energie sa vyskytujú podobným spôsobom v suchozemských aj morských ekosystémoch, s výnimkou niektorých morských organizmov, ktoré nevyužívajú slnko ako zdroj energie. Aby sme objasnili pojem, ktorým sa zaoberá tento článok, zameriame sa na pozemský systém a konkrétne na príklad siete lesných potravín. Vo všeobecnosti možno v lese identifikovať tieto zložky potravinovej siete:
- Producenti: stromy, kríky a rastliny.
- Primárni spotrebitelia: králiky, myši a veveričky.
- Sekundárny konzumenti: od líšky po jastraba.
- Lovci: líšky a supy.
- Rozkladače: hmyz, huby a baktérie, okrem iného rôzne mikroorganizmy.
Tok energie v lesnej potravinovej sieti
- Voda a minerálne soli prítomné v pôde sú absorbované koreňmi stromov a rastlín, aby boli transportované do listov, kde sa spolu s CO2 a energiou zachytenou zo slnka vyrába organická hmota procesom fotosyntézy.
- Tieto rastliny budú konzumovať primárni spotrebitelia.
- Tie budú následne konzumované ich predátormi, sekundárnymi a terciárnymi konzumentmi, ktorí korisťujú na nižších úrovniach.
- Listy, ktoré spadnú zo stromov a rastlín, konáre, plody atď., sa hromadia v lesnej pôde a rozkladače budú mať na starosti premenu organickej hmoty na anorganické živiny. Tieto živiny budú opäť absorbované koreňmi rastlín a stromov, čím sa cyklus znova spustí.
Na obrázku nižšie môžete vidieť ďalší všeobecnejší príklad na túto tému, pretože uvidíte odrazenú trofickú sieť pôdy, ktorá tiež slúži ako príklady na pochopenie toku energie v ekosystémoch.
Kam ide energia, ktorá sa stráca v potravinovom reťazci?
Ekosystémy strácajú energiu vo forme teplaPretože živé organizmy nedokážu premeniť teplo na iné formy energie. Teplo pochádzajúce z procesu bunkového dýchania vedie k zvýšeniu teploty organizmov, čo je jav, ktorý môže byť pre studenokrvné organizmy veľmi priaznivý a pomáha im byť aktívnejšími. Aj tak a podľa fyzikálnych zákonov termodynamiky sa teplo prenáša z chladnejších telies do teplejších. Týmto spôsobom postupom času teplo produkované organizmami sa rozptýli v médiu alebo prostredie. V rámci ekosystému to môže nejaký čas trvať, no nakoniec sa to stratí.
Ak sa vám to zdalo užitočné a radi ste objavovali všetko o toku hmoty a energie v ekosystémoch, odporúčame vám pozrieť si aj tento ďalší článok o tom, ako funguje ekosystém.
Ak si chcete prečítať viac podobných článkov ako Tok energie v ekosystémoch: definícia, charakteristika a príklady, odporúčame vstúpiť do našej kategórie Ekosystémy.
Bibliografia- Koláž z divočiny Alderleaf. (2006-2020). Web Forest Food: Poznatky pre navrhovanie jedlých lesných záhrad. Spojené štáty. Získané z: https://www.wildernesscollege.com/forest-food-web.html
- Trends Ecol Evol, 33 (3): 186-197. doi: 10.1016 / j.tree.2017.12.007.
- On-line a osobné vyššie štúdium. (2014-2019). Tok energie v ekosystémoch. Barcelona. Prevzaté z: https://www.iusc.es/recursos/ecologia/documentos/c4_fluj_ener.htm
- SCRIBD Inc. (2022). Lesný potravinový reťazec. Obnovené z: https://es.scribd.com/doc/131194288/CADENA-ALIMENTICIA-DEL-BOSQUE-docx
- Barnes, A. D., Jochum, M., Lefcheck, J. S., Eisenhauer, N., Scherber, C., O'Connor, M., I., Ruiter, P. a Brose1, U. (2022). Energetický tok: Spojenie medzi multitrofickou biodiverzitou a fungovaním ekosystému.
